Diversity of <i>Vibrio cholerae</i> O1 through the human gastrointestinal tract during cholera
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Vibrio cholerae O1 causes the diarrheal disease cholera, and the small intestine is the site of active infection. During cholera, cholera toxin is secreted from V. cholerae and induces a massive fluid influx into the small intestine, which causes vomiting and diarrhea. Typically, V. cholerae genomes are sequenced from bacteria passed in stool, but rarely from vomit, a fluid that may more closely represents the site of active infection. We hypothesized that the V. cholerae O1 population bottlenecks along the gastrointestinal tract would result in reduced genetic variation in stool compared to vomit. To test this, we sequenced V. cholerae genomes from ten cholera patients with paired vomit and stool samples. Genetic diversity was low in both vomit and stool, consistent with a single infecting population rather than co-infection with divergent V. cholerae O1 lineages. The number of single nucleotide variants decreased between vomit and stool in four patients, increased in two, and remained unchanged in four. The number of genes encoded in the V. cholerae genome decreased between vomit and stool in eight patients and increased in two. Pangenome analysis of assembled short-read sequencing demonstrated that the toxin-coregulated pilus operon more frequently contained deletions in genomes from vomit compared to stool. However, these deletions were not detected by PCR or long-read sequencing, indicating that interpreting gene presence or absence patterns from short-read data alone may be incomplete. Overall, we found that V. cholerae O1 isolated from stool is genetically similar to V. cholerae recovered from the upper intestinal tract. IMPORTANCE Vibrio cholerae O1, the bacterium that causes cholera, is ingested in contaminated food or water and then colonizes the upper small intestine and is excreted in stool. Shed V. cholerae genomes are usually studied, but V. cholerae isolated from vomit may be more representative of where V. cholerae colonizes in the upper intestinal epithelium. V. cholerae may experience bottlenecks, or large reductions in bacterial population sizes or genetic diversity, as it passes through the gut. Passage through the gut may select for distinct V. cholerae mutants that are adapted for survival and gut colonization. We did not find strong evidence for such adaptive mutations, and instead observed that passage through the gut results in modest reductions in V. cholerae genetic diversity, and only in some patients. These results fill a gap in our understanding of the V. cholerae life cycle, transmission, and evolution.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».